全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA 42(4): 431-435(2012)
收稿日期: 2011-09-23; 修回日期: 2012-04-12
基金项目: 国家公益性行业(农业)科研专项(3-20); 安徽省自然科学基金项目(070411028)
通讯作者: 高智谋,教授,博导,主要研究方向为真菌学及植物真菌病害; E-mail: gzm@ahau. edu. cn。
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췍研究简报
辣椒疫霉(Phytophthora capsici)对辣椒的
致病力分化研究
李 萍1, 江 涛1, 高智谋1*, 戚仁德1,2, 汪 涛2
( 1 安徽农业大学植物保护学院, 合肥 230036; 2安徽省农业科学院植物保护研究所, 合肥 230031)
Pathogenicity differentiation of isolates of Phytophthora capsici to pepper LI Ping1,
JIANG Tao1, GAO Zhi-mou1, QI Ren-de1, 2, WANG Tao2 ( 1 College of Plant Protection, Anhui Agricultural Uni-
versity, Hefei 230036, China; 2 Institute of Plant Protection, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China)
Abstract: The studies on pathogenicity differentiation of isolates in Phytophthora capsici Leonian on pepper
were carried out to explore the relationship between pathogenicity differentiation and isolate localities, the cor-
relation between the pathogenicity and mycelium growth rates, and to provide more information for disease-re-
sistant cultivar breeding and integrated management of the disease. Twenty-three isolates of P. capsici were
obtained from the diseased peppers collected from Hefei, Huainan, Hexian, Qianshan, Yuexi, Nanjing and
Qionglai by means of tissue isolation. The pathogenicity of the isolates from different areas was investigated by
applying mycelium block stem wound inoculation on pepper seedlings and leaf in vitro inoculation, respective-
ly. The cluster analysis of the pathogenicity data was done by unweighted pair group method with arithmetic
averages (UPGMA) and the relationship between pathogenicity and geographical origin of isolates were ana-
lyzed. The mycelium growth rates of the isolates were tested and the correlation between the pathogenicity to
pepper and growth rates was investigated. The results showed that all the tested isolates caused pepper blight
on the stems and leaves inoculated, but there was significant difference in the diameters of the stem lesions and
the severity caused by different isolates. Based on the average diameters of the stem lesions, the pathogenicity
of the isolates could be classified into three categories, strong, intermediate and weak. The pathogenicity tes-
ted with stem wound inoculation in vivo was positively correlated to that tested with leaf in vitro inoculation( r
= 0. 576 5,R2 =0. 332 4) . However, the pathogenicity of P. capsici to pepper seedlings had little correlation
with growth rate (R2 =0. 013 7) . It was suggested that there was significant differentiation in pathogenicity of
isolates in P. capsici on pepper. The isolates could be classified into three types of pathogenicity, strongly,
intermediately and weakly pathogenic. However, the pathogenicity difference was not obviously related to the
localities of isolates, and had little relation with the mycelium growth rates.
Key Words: Phytophthora capsici Leonian; pathogenicity differentiation; mycelium growth rate; pepper;
UPGMA
文章编号: 0412-0914(2012)04-0431-05
植物病理学报 42 卷
辣椒疫霉(Phytophthora capsici Leonian)是具
有重大危害性的病原卵菌,其寄主范围较广,可引
致辣椒、番茄、茄子、黄瓜、南瓜等多种重要蔬菜作
物的疫病。 由辣椒疫霉引起的辣椒疫病是一种毁
灭性病害,在世界各地的辣椒种植区普遍发生,我
国尤以江苏、浙江、安徽、上海等长江中下游地区发
生严重。 迄今国内关于辣椒疫霉致病力分化的研
究较少,且存在分歧。 有报道指出辣椒疫霉菌株对
辣椒的致病力差异与菌株地区来源直接相关[1];
也有研究认为辣椒疫霉菌株对辣椒的致病力与地
理来源不直接相关[2]。 此外,辣椒疫霉菌株致病
力分化和菌丝生长速率是否相关尚属未知。 本文
对采自安徽合肥、淮南、和县、潜山、岳西、江苏南京
和四川邛崃 7 个县市的 23 个辣椒疫霉菌株对辣椒
的致病力和菌丝生长速率进行了测定,旨在明确辣
椒疫霉菌株对辣椒的致病力是否存在分化现象及
致病力与菌株地区来源及菌丝生长速率之间的关
系,为辣椒疫霉所致辣椒疫病的抗病育种和综合治
理提供依据。
1 材料与方法
1. 1 供试菌株
供试辣椒疫霉(Phytophthora capsici Leonian)
菌株分别采自安徽合肥、淮南、和县、潜山、岳西和
江苏南京和四川邛崃等县市,经单游动孢子分离后
保存备用。 菌株编号及采集地见表 1。
1. 2 供试辣椒品种
供试辣椒品种为艳阳(合肥丰乐种业公司)。
室内同期育苗,5 叶期移栽至盛有适量同质营养土
的盆钵中,置于日光温室内,常规管理。 选择 8 叶
期长势一致的健康植株用作致病力测定。
1. 3 致病力测定
1. 3. 1 活体刺茎接种 将要进行致病力测定的辣
椒疫霉菌菌株从试管中移至胡萝卜培养基(CA)
平板上,培养 3 d后再挑取菌碟在 CA平板上 25℃
黑暗条件下培养 4 d,沿菌落边缘打成直径为 7 mm
的菌碟。 用灭菌针束(3 根小号昆虫针)刺伤供试
辣椒(8 叶期)的茎秆,然后将菌碟挑贴于伤口处,
用脱脂棉蘸水保湿 24 h。 每处理重复 3 次,以空白
培养基块接种作对照。 接种后的辣椒置于温室内,
24 h后开始测量病斑长度,每 12 h测量 1 次,根据
病斑长度评价各菌株致病力的差异。
1. 3. 2 离体叶片接种 在供试辣椒植株的开花
期,从大棚采集健康无病的第 6 展开叶,用灭菌水
冲洗干净,然后用吸水纸拭去表面的水分。 在灭菌
的培养皿内垫上滤纸,将叶片放在上面,将菌碟有
菌丝的一面紧贴在叶片背面,25℃恒温保湿培养,
促使病害的发生,以空白培养基块作对照,重复 10
次。 接种后每隔 l2 或 24 h 调查记录 1 次发病情
况。 病斑分级参照 Li 等[3]的标准,以接种叶平均
病级评价各菌株致病力的差异。
1. 4 菌丝生长速率测定
用接菌针挑取新培养的直径 7 mm 的菌碟于
CA平板上,25℃静置培养,采用十字交叉法分别
于 24、48 和 72 h 测量菌落直径,每个菌株重复 3
次。
1. 5 数据分析
采用 DPS统计软件对供试辣椒疫霉菌株引起
的病斑长度、平均病级数据进行方差分析,多重比
较采用 Duncan’s新复极差检验(LSR test) 。 采用
欧氏距离和类平均法 ( unweighted pair group
method with arithmetic averages,UPGMA)对辣椒
疫霉致病力进行聚类分析。
2 结果与分析
2. 1 辣椒疫霉活体接种对辣椒植株的致病力
供试的 23 个辣椒疫霉菌株接种辣椒植株后,
各菌株所致病斑的平均长度如表 1 所示。 由表 1
可以看出,所有供试菌株接种辣椒茎秆后均可引起
植株发病,接种后 4 d 病斑长度为 5. 3 ~ 63. 7 mm,
不同菌株所致病斑平均长度的差异达到极显著水
平(表 1)。 采用 UPGMA法建立了 23 个辣椒疫霉
菌株致病力数据的聚类图(图 1)。 在树状图上,病
斑平均长度系统聚类在相异系数为 16. 54 处,可将
23 个供试菌株分成 3 类,HN6、HF1、HX4 和 HF4
为强致病力菌株, HN1、 HN3、 HN4、 HN5、 HX2、
HX3、YA1 和 QL为弱致病力菌株,其他菌株致病
力中等。 菌株致病力差异与菌株地域来源无明显
相关。 例如,菌株 HN1、HN2、HN3、HN4、HN5、
HN6均来源于淮南 ,但菌株HN6致病力较强 ,
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4 期 李 萍,等:辣椒疫霉(Phytophthora capsici)对辣椒的致病力分化研究
Table 1 Pathogenicity of different isolates of Phytophthora capsici to pepper seedlings
Isolate No. Locality Average value of stem lesions / mm
Difference significance
0. 05 level 0. 01 level
HF4 Hefei 63. 7 a A
HX4 Heixan 53. 7 b B
HF1 Hefei 52. 3 b BC
HN6 Huainan 50. 0 bc BC
QS1 Qianshan 45. 0 cd CD
QS2 Qianshan 41. 7 de DE
HF2 Hefei 41. 7 de DE
SSG Hefei 37. 7 ef EF
HF5 Hefei 36. 7 ef EFG
HN8 Huainan 36. 0 ef EFG
HF3 Hefei 35. 3 fg EFG
NJ Nanjing 33. 3 fg FG
HN7 Huainan 32. 3 fg FG
YA2 Yuexi 32. 0 fg FG
HX1 Heixan 29. 0 g GH
HN4 Huainan 23. 7 h HI
HN5 Huainan 23. 0 h HI
YA1 Yuexi 22. 7 h IJ
HN1 Huainan 15. 7 i J
HX2 Heixan 8. 3 j K
HX3 Heixan 6. 0 j K
HN3 Huainan 5. 7 j K
QL Qionglai 5. 3 j K
CK - 0 K L
Note: Data in the table followed by the same letters are not significant different at α = 0. 05 ( lowercase) or α = 0. 01
(capital letter) as determined by Duncan’s LSR test.
Fig. 1 UPGMA cluster analysis about patho-
genicity of Phytophthora capsici
菌株 HN2 致病力中等,菌株 HN1、HN3、HN4、HN5
致病力较弱;菌株 HX4、HX1 和 HX2 均来源于和
县,但对辣椒的致病力分别属于较强、中等和较弱
类型。
2. 2 辣椒疫霉对辣椒离体叶片的致病力
所有供试菌株均可引起辣椒叶片发病,接种后
24 h平均病级均在 1 以上;不同菌株所致辣椒叶片
病斑的平均病级达到极显著水平(表 2),表明辣椒
疫霉不同菌株对辣椒叶片的致病力存在分化现象。
经统计分析表明,菌株的致病力与菌株的地理来源
无显著相关性。 叶片测定结果与活体刺茎接种相
一致。
2. 3 辣椒疫霉活体接种与离体接种致病力的相
关性分析
为了探讨活体刺茎接种法和离体叶片接种法
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植物病理学报 42 卷
Table 2 Pathogenicity of different isolates of Phytophthora
capsici to detached leaves of pepper
Isolate No. Average disease rating
Difference significance
0. 05 level 0. 01 level
HF4 4. 8 a A
HF3 4. 7 ab AB
HF1 4. 7 ab AB
HN5 4. 5 abc ABC
HX4 4. 5 abc ABC
NJ 4. 5 abc ABC
HN6 4. 4 abcd ABC
HN8 4. 3 abcde ABC
QS1 4. 2 abcdef ABC
QS2 3. 9 abcdefg ABCD
HN1 3. 7 bcdefgh ABCD
HF2 3. 7 bcdefgh ABCD
HF5 3. 7 bcdefgh ABCD
HX1 3. 6 cdefgh ABCD
SSG 3. 5 cdefgh ABCD
QL 3. 5 cdefgh ABCD
HX3 3. 4 defgh ABCD
YA1 3. 3 efgh BCD
HN4 3. 2 fgh CD
HN7 3. 1 gh CD
YA2 2. 8 h D
HX2 2. 7 h D
HN3 1. 0 i E
CK 0 j F
致病力测定结果的关系,对辣椒疫霉菌株对辣椒活
体刺茎接种与离体叶片接种的致病力数据进行了
相关分析,结果表明二者存在中等强度的正相关
性,r = 0. 576 5,R2 = 0. 332 4,回归方程式为:y =
0. 305 6x + 2. 755 1,式中 x 为对离体叶片的致病
力,y为对活体植株的致病力(图 2)。
2. 4 辣椒疫霉菌丝生长速率与对辣椒致病力的
关系
对辣椒疫霉菌株生长速率的测定结果表明,供
试辣椒疫霉菌株的生长速率分布范围 5. 8 ~ 8. 45
mm / d;菌株生长速率与对辣椒植株致病力的相关
性分析显示,二者相关系数 r = 0. 117 0,决定系数
R2 仅为 0. 013 7,辣椒疫霉菌株对辣椒植株的致病
力强弱与菌丝生长速率大小相关性很小(图 3)。
Fig. 2 Corelation analysis of pathogenicity
of Phytophthora capsici to pepper
seedlings and to detached pepper
leaves
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4 期 李 萍,等:辣椒疫霉(Phytophthora capsici)对辣椒的致病力分化研究
Fig. 3 Relationship of growth rate and patho-
genicity of Phytophthora capsici to
pepper seedlings
3 结论与讨论
本研究采用菌丝块活体刺茎接种法和离体叶
片接种法,分别测定了不同地理来源的辣椒疫霉菌
株对辣椒的致病力。 结果表明,所有供试菌株接种
后均能引起辣椒发病,但不同菌株所致病斑长度和
病级有显著差异,显示辣椒疫霉菌株对辣椒的致病
力存在明显分化。 采用针刺接种法结果表明,不同
辣椒疫霉菌株接种辣椒植株后引起的病斑长度存
在极显著的差异,用系统聚类分析,供试菌株可分
为致病力较强、致病力中等和致病力较弱 3 种类
型;但菌株致病力的差异与地理来源无显著相关,
这与 Sun等[2]和 Yang 等[4]关于辣椒疫霉致病力
强弱与地理来源无直接相关的报道一致。 作者对
安徽省辣椒疫霉菌株遗传多样性的 RAPD 分析结
果支持这一观点。
本研究结果还表明,辣椒疫霉菌株致病力测定
结果与所采用的接种方法密切相关。 活体刺茎接
种和离体叶片接种均能有效地反映不同辣椒疫霉
菌株对辣椒的致病力差异,但 2 种方法的测定结果
存在差异(表 1、表 2)。 活体针刺接种法可以测量
病斑的长度,反映病斑的扩展速度,适宜对抗性进
行量化分析,能准确反映菌株之间致病力的差异,
但对辣椒植株影响较大,有时可导致植株死亡。 离
体叶片接种法从田间采集叶片进行室内鉴定,方便
快速,能够在短时间内检测多个品种,并且对植株
的生长无明显影响,最适合对种质资源稀少的品种
进行鉴定。 统计分析表明,离体叶片接种法与活体
针刺接种法所致的致病力存在中等强度的正相关
性。 据此,在需要大量测定辣椒疫霉菌株致病力或
品种抗病性时,可以采用离体叶片接种法,根据结
果推测活体针刺接种法测定结果。 由于不同菌株
的致病力差异较大,在辣椒抗病性测定时,宜选用
强菌株或混合菌株。
本文同时测定了不同菌株的菌丝生长速率,供
试辣椒疫霉菌株的线性生长速率分布范围为 5. 8
~ 8. 45 mm / d;相关性分析表明,供试辣椒疫霉菌
株对辣椒植株的致病力强弱与菌丝生长速率快慢
相关性很小。
辣椒疫霉属于异宗配合的卵菌,田间同时存在
A1 和 A2 交配型的菌株才能完成有性生殖。 据 Qi
等[5]测定,辣椒疫霉在安徽以 A2 交配型为主,但
也存在 A1 交配型,有些地方同时存在 A1、A2 交配
型。 因此,辣椒疫霉在安徽田间可能会进行有性生
殖,有性生殖导致的基因重组可能是其致病力分化
的原因之一。 进一步研究辣椒疫霉致病力性状在
有性后代的遗传和变异规律将有助于阐明辣椒疫
霉致病力分化的机制。
参考文献
[1] Zhang Z B, Gao B D, Cheng Y, et al. Pathogenicity
researches on Phytophthora capsici ( in Chinese) [J] .
Modern Agricultural Sciences and Technology (现代农
业科技), 2007, (8): 40 -42.
[2] Sun W X, Zhang X G. 2 Pathogenicity differentiation
of Phytophthora capsici from different areas and DNA
polymorphism analysis ( in Chinese) [ J] . Journal of
Yangtze University (长江大学学报), 2008, 5(3):
41 -44.
[3] Li Z J, Long W P, Zheng G R. In vitro leaf technique
for the evaluation of pepper resistance to Phytophthora
capsici ( in Chinese) [J] . Journal of South China Ag-
ricultural University (华南农业大学学报), 2007, 28
(2): 47 -51.
[4] Yang S S, Sung N K, Choi D I, et al. Pathogenic
variation of Phytophthora capsici Leonian on red pep-
per in Korea [J] . Korean Journal of Plant Pathology,
1989, 5(4): 370 -376.
[5] Qi R D, Wang T, Li P, et al. Distribution of mating
types of Phytophthora capsici and inheritance in asexu-
al progenies in Anhui Province ( in Chinese)[J] . Acta
Phytopathologica Sinica (植物病理学报), 2012, 42
(1): 45 -50.
责任编辑:于金枝
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